美模擬實驗稱火星地底仍有機會殘留生命痕跡

在地球上，生命可以在一些最極端和最不可能的環境中生存，因此人類一直認為，微生物生命也有可能曾經在火星上出現。

最新刊於《天體生物學》的研究指出，從實驗室模擬的火星極端條件顯示，微生物可能仍然安全地藏在數米厚的火星礦質土壤下，供未來發射到火星的探測車尋找。

領導研究的美國健康科學統一服務大學病理學家 Michael Daly 指出，儘管火星現時荒涼、冰凍且基本上不存在空氣，但實驗顯示如果生命曾經出現過的話，其大分子和病毒等都仍然殘存，並可在未來的探索任務中發現得到。

團隊將 6 種微生物包括已知抗輻射性最強的細菌抗輻射奇異球菌 (Deinococcus radiodurans) 和釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) ，暴露在與火星上相似的乾燥和極寒冷的 -80°C 條件下進行測試。由於火星大氣中無流動的水分，因此細胞和孢子會很快變乾。

然後團隊用伽馬射線和質子射向這些微生物，以模擬宇宙輻射的暴露情況。

火星表面缺乏對宇宙輻射的保護，而人類非常幸運地在地球上擁有這種保護。地球的大氣層和磁場在大部分宇宙輻射到達地表之前將之彈走，因此每一年人類吸收到的宇宙輻射劑量與照了兩次胸肺 X 光劑量相似。

相比之下，如果人類逗留在火星表面，將遭受 40-50 倍以上的輻射，這種劑量在 6 個月內就經已致命。這種水平的輻射會破壞氨基酸殘留的痕跡。之前的研究發現， 2 米以下地底可以保護這些所有生命的基本組成分子約 8,000 萬年。然而，火星數十億年來都不適合生命存在，這意味著任何生命痕跡都早已消散。

在這項新研究中，團隊則證明，乾燥和經冷凍的抗輻射奇異球菌可以比之前估計存活我更長時間。根據其數據，抗輻射奇異球菌在僅 10 厘米的火星泥土下已可存活 150 萬年；如果蜷縮在地表以下 10 米處，則可以存活高達 2.8 億年。

Daly 指出，雖然自從火星上的流水消失以來，埋在火星地下的抗輻射奇異球菌無法在休眠狀態下存活大約 2 到 25 億年，但火星環境經常因隕石撞擊而改變和融化，而週期性的泥層融化可能容許微生物間歇性的重新繁殖和分散。

這說法亦增加了火星和地球上生命交叉污染的可能性，這可能會使尋找火星生命的科學努力複雜化。但同樣地，如果微生物能在火星上演化，它們可能能夠存活到今天，這意味來自火星樣本也有機會污染地球。

總而言之，研究表明，未來的探測仍有機會找到一些火星古代微生物生命的痕跡。當然，這假設了生命與我們已知的生命相似。

來源：
Science Alert, Ancient Traces of Life May Still Linger on Mars, Experiment Suggests

報告：
Horne, W.H., Volpe, R.P., Korza, G. & et al. (2022). Effects of Desiccation and Freezing on Microbial Ionizing Radiation Survivability: Considerations for Mars Sample Return. Astrobiology. doi: 10.1089/ast.2022.0065

文／AC